水利規(guī)劃——在一定的任務(wù)條件下，根據(jù)各地區(qū)的自然地理條件和社會經(jīng)濟(jì)條件，合理確定所需要的水利設(shè)施、工程規(guī)模以及各設(shè)施之間的配合運(yùn)用。
1．任務(wù)：防洪、除澇、灌溉、降漬、鹽堿地改良、航運(yùn)、發(fā)電、沖淤、水產(chǎn)等。
2．自然地理條件：地貌特征、水文特點、降水量時空分布、土質(zhì)、植被、地質(zhì)（工程、水文）。
3．社會經(jīng)濟(jì)條件：人口分布、區(qū)域的財政條件、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度、國家及地方的政策方針。
4．水利設(shè)施：水庫、渠道（河道）、電站、泵站、橋涵、水閘、船閘、渡槽、魚道。
5．工程規(guī)模：建筑物等級、標(biāo)準(zhǔn)以及影響范圍。
6．配合運(yùn)用：各建筑物之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，聯(lián)合運(yùn)行。
水利規(guī)劃需處理好的幾個關(guān)系：
（1）近期與遠(yuǎn)期
（2）投入與產(chǎn)出
（3）整體與局部
（4）地區(qū)間協(xié)調(diào)
泵站工程規(guī)劃:
是地區(qū)水利規(guī)劃的一部分，其任務(wù)是在分析地形地質(zhì)、水文等條件的基礎(chǔ)上確定：
（1）劃分灌溉區(qū)（排水區(qū)）；
（2）確定泵站的規(guī)模、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計參數(shù)(Q、H等)；
（3）泵站工程的組成（泵站站址、樞紐布置、協(xié)調(diào)運(yùn)行方案）。
泵站類型：（按作用分）
灌溉站、排水站、排灌結(jié)合站、抽水發(fā)電站、其它（調(diào)水、改善水質(zhì)、降漬、鹽堿地改良）。
泵站樞紐的組成：（泵站樞紐：泵站附近以泵站為中心的主要建筑物之間的關(guān)系）
(配合泵站運(yùn)行的各建筑物或設(shè)施的總和。)
泵站、進(jìn)出水建筑物、渠系、變電所、控制閘、船閘、魚道、橋梁、涵洞等。
第一節(jié) 灌溉泵站規(guī)劃
一、抽水灌區(qū)的劃分
根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡匦巍⑺础⒛茉春托姓䥇^(qū)劃等條件進(jìn)行分流、分級控制，從而達(dá)到投資省、效益大的目的。
1．一站一級提水，一區(qū)灌溉
適用：灌區(qū)地形等高線基本平行于水源，
灌區(qū)較小，地形高差不大。
特點：工程規(guī)模小，機(jī)電設(shè)備少，工程比較集中。
2．多站一級提水，分區(qū)灌溉
對灌區(qū)面積較大，如采用一站一區(qū)灌溉。
存在問題：
（1）輸水渠道太長，沿程水量、能量損失大；
（2）用水矛盾突出；
（3）管理不便。
有天然河道分割，如采用一站一區(qū)灌溉
存在問題：
（1）過河（溝）交叉建筑物太多；
（2）輸水渠長；
（3）用水矛盾突出。
3．多站分級提水，分區(qū)灌溉
適用：灌區(qū)面積大，地形高差大。
特點：與一站一區(qū)相比，可有效地節(jié)省能源。
4．一站分級提水，分區(qū)灌溉
特點：在一座泵站內(nèi)安裝揚(yáng)程不同的幾臺泵，分別向相應(yīng)的出水池供應(yīng)。
（高地用高池灌溉，低地用低池灌溉。）
適用：灌區(qū)面積不大，但區(qū)內(nèi)高差較大，高差比較明顯。
優(yōu)點：工程集中、便于管理，有利于節(jié)約能源。
補(bǔ)充內(nèi)容: 泵站能量傳遞
設(shè)進(jìn)水河道水位: ▽1
進(jìn)水池水位: ▽2
出水池水位: ▽3
出水河道水位: ▽4
水泵的流量: Q
水泵揚(yáng)程: H
軸功率: P軸
電機(jī)輸入功率: P入
輸出功率: P出
電機(jī)效率：
傳動效率：
水泵效率：
管路效率：
水池效率：
泵站效率：
裝置效率：
二、高揚(yáng)程灌區(qū)的分級
高揚(yáng)程灌區(qū)分級提水可節(jié)約能源,為什么?
例：某灌區(qū)灌溉面積為ω
灌水率為q
總提水高度為H
泵站效率為η站
渠系水利用系數(shù)η渠
假設(shè)電機(jī)效率、傳動效率均為100%
如采用一級提水,則需總功率為:
如為二級提水,各站控制面積相等,各站提水高度相等,則兩站總功率為:
比一級提水總功率省1/4
如為三級提水,各站控制面積相等,各站提水高度相等,則三站總功率為:
比一級提水總功率省1/3
**級數(shù)越多,節(jié)省功率也越多。
以四級為例探討如何采用功率最小方法確定揚(yáng)程分級:
某灌區(qū)面積與高程關(guān)系曲線Ω=f(H)，設(shè)水源水面高程為0，該區(qū)最高點高程為H，灌溉面積為ω，如灌水率為q。
四個站抽水總功率：
N4=K[（ω1+ω2+ω3+ω4）H1
+(ω2+ω3+ω4)(H2-H1)
+(ω3+ω4)(H3-H2)
+ω4(H-H3)]
=K[ω1H1+ω2H2+ω3H3+ω4H]
∵ω1=Ω1；ω2=Ω2-Ω1；ω3=Ω3-Ω2；ω4=Ω-Ω3
∴N4=K[Ω1H1+(Ω2-Ω1)H2+(Ω3-Ω2)H3+(Ω-Ω3)H]
N4=K[Ω1H1+(Ω2-Ω1)H2+(Ω3-Ω2)H3+(Ω-Ω3)H]
要使四級站抽水的總功率最小，可將N4對上進(jìn)行偏微分，并令其等于0，即：
圖解法：(自學(xué))
1．假設(shè)第一次作圖時一級站的揚(yáng)程為H11=H/n（n為級數(shù)，以4級為例），H11中的第一個下標(biāo)“1”表示第一次作圖，第二個下標(biāo)“1”表示一級站，其它類推。
2．從縱坐標(biāo)上相應(yīng)的H11處向右作水平線，交曲線于A12點，該點的高程即一級站出水池水位高程（可近似地看作二級站的站址高程），過A12作Ω=f(H)的切線。
3．過H11點作Ω=f(H)曲線在A12點切線的平行線，與過A12點的垂線相當(dāng)于H12，該點即為二級站出水池水位高程。
仿照上述方法，一直求出H14和A14的位置，若最后H14的縱坐標(biāo)值不等于H，表示第一次作圖時一級站的揚(yáng)程H11假定得不正確，需根據(jù)比例關(guān)系，按下面的步驟，求第二次作圖時第一級泵站的揚(yáng)程H21。
4．以O(shè)為園心，OH為半徑畫弧，交橫坐標(biāo)于M點。
5．過H14作水平線交縱坐標(biāo)于P1點，連MP1。
6．過H11作H11N1//MP1。
7．以O(shè)為園心，ON1為半徑畫弧，交縱坐標(biāo)軸于H21點，H21點即為第二次作圖時的一級站揚(yáng)程。
泵站規(guī)劃ppt課件.ppt
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